B. Gas methane CH
4
Metana adalah hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas pada kondisi STP dengan rumus kimia CH
4
. Metana murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial, biasanya ditambahkan sedikit bau belerang untuk
mendeteksi kebocoran yang mungkin terjadi.
Sebagai komponen utama gas alam metana adalah sumber bahan bakar utama. Pembakaran satu molekul metana dengan oksigen akan melepaskan satu molekul
CO
2
karbondioksida dan dua molekul H
2
O air:
CH
4
+ 2O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O
Metana adalah salah satu gas rumah kaca, Konsentrasi metana di atmosfer pada tahun 1998, dinyatakan dalam fraksi mol adalah 1745 nmolmol bagian per
milyar, naik dari 700 nmolmol pada tahun 1750. Pada tahun 2008, kandungan gas metana di atmosfer sudah meningkat kembali menjadi 1800 nmolmol.
Metana adalah molekul tetrahedral dengan empat ikatan C-H yang ekuivalen. Struktur elektroniknya dapat dijelaskan dengan 4 ikatan orbital molekul yang
dihasilkan dari orbital valensi C dan H yang saling melengkapi. Energi orbital molekul yang kecil dihasilkan dari orbital 2s pada atom karbon yang saling
berpasangan dengan orbital 1s dari 4 atom hidrogen.
Pada suhu ruangan dan tekanan standar, metana adalah gas yang tidak berwarna darn tidak berbau. Bau dari metana yang sengaja dibuat demi alasan keamanan
dihasilkan dari penambahan metanathiol atau etanathiol. Metana mempunyai titik didih −161 °C −257.8 °F pada tekanan 1 atmosfer sebagai gas, metana hanya
mudah terbakar bila konsentrasinya mencapai 5-15 di udara. Metana yang berbentuk cair tidak akan terbakar kecuali diberi tekanan tinggi 4-5 atmosfer.
Tabel 4.data gas metana pada temperatur dan tekanan standar 25 C dan 100 Kpa
Sifat Rumus Kimia
CH4 Massa Molar
16,04 g mol
-2
Penampilan Gas Tidak Berwarna
Bau Tidak Berbau
Densitas 655,6 μ g cm
-3
Kelarutan dalam air 35 mg dm
-3
at 17°C Log P
1,09 Termokimia
Entalpi pembentukan standar ΔfH° 298 -74,87 KJ mol
-1
Entalpi pembakaran standar ΔcH° 298 -891,1- -74,87 KJ mol
-1
Entropi molar standar ScH° 298 186,25 JK
-1
mol
-1
Kapasitas panas,C {{{Heat capacity}}}
Wikipedia metana, 2012 Metana digunakan dalam proses industri kimia dan dapat diangkut sebagai cairan
yang dibekukan gas alam cair, atau LNG. Ketika dalam bentuk cairan yang dibekukan, metana akan lebih berat daripada udara karena gas metana yang
didinginkan akan mempunyai massa jenis yang lebih besar. Metana yang berada pada suhu ruangan biasa akan lebih ringan daripada udara. Gas alam, yang
sebagian besar adalah metana, biasanya didistribusikan melalui jalur pipa.
Selain ladang gas, metode alternatif untuk mendapatkan metana adalah melalui biogas yang dihasilkan oleh fermentasi substansi organik, misalnya pupuk
kandang, limbah cair, tempat pembuangan sampah, pada kondisi anaerob tanpa oksigen. Penanaman padi juga menghasilkan metana dalam jumlah besar selama
pertumbuhannya. Metana hidratklarat merupakan salah satu sumber masa depan metana yang potensial. Saat ini, hewan ternak adalah penyumbang 16 emisi
metana dunia ke atmosfer. Sebuah studi yang paling baru pada tahun 2009 menyebutkan bahwa 51 emisi gas rumah kaca global dihasilkan oleh siklus
hidup dan rantai pengiriman produk ternak, termasuk semua daging, susu dan produk samping lainnya, dan proses pengangkutan mereka basic information on
biogas, 2012.
Metana terbentuk dekat permukaan bumi, terutama karena aktivitas mikroorganisme yang melakukan proses metanogenesis. Gas ini kemudian
terbawa ke stratosfer oleh udara yang naik di iklim tropis. Konsentrasi metana di udara sebenarnya sudah dapat dikontrol secara alami-tapi karena banyak aktivitas
manusia yang menghasilkan metana maka sekarang membuat gas ini menjadi salah satu gas rumah kaca, penyebab pemanasan global. Secara alami, metana
bereaksi dengan radikal hidroksil. Metana memiliki waktu hidup sekitar 10 tahun,
baru setelah itu akan hilang dengan berubah menjadi karbon dioksida dan air.
Metana juga berpengaruh terhadap rusaknya lapisan ozon. Sebagai tambahan, ada sejumlah besar metana dalam bentuk metana klarat di dasar laut dan kerak bumi
Sebagian besar metana ini dihasilkan oleh proses metanogenesis. Pada tahun 2010, kandungan metana di Arktik diperkirakan 1850 nmolmol, 2 kali lebih tinggi jika
dibandingkan sampai 400.000 tahun sebelumnya. Pada sejarahnya, konsentrasi metana di atmosfer bumi berkisar antara 300 dan 400 nmolmol selama periode
glasialzaman es dan 600-700 nmolmol pada periode interglasial. Level
konsentrasi metana ini bahkan bertambah jauh lebih besar daripada penambahan karbon dioksida. Linstrom, P.J, Mallard, W.G, eds, 2011
Metana di atmosfer bumi merupakan salah satu gas rumah kaca yang utama, dengan potensi pemanasan global 25 kali lebih besar daripada CO
2
dalam periode 100 tahun, . Hal ini berarti, emisi metana lebih mempunyai efek 25 kali lipat
daripada emisi karbon dioksida dengan jumlah yang sama dalam periode 100 tahun. metana mempunyai efek yang besar dalam jangka waktu pendek waktu
hidup 8,4 tahun di atmosfer, sedangkan karbon dioksida mempunyai efek kecil dalam jangka waktu lama lebih dari 100 tahun. Konsentrasi metana di atmosfer
sudah meningkat 150 dari tahun 1750 dan menyumbang 20 efek radiasi yang dihasilkan gas rumah kaca secara global biasanya, metana yang dihasilkan dari
tempat pembuangan akhir akan dibakar sehingga dihasilkan CO
2
daripada metana, karena gas ini lebih berbahaya untuk ozon. Belakangan ini, metana yang
dihasilkan dari penambangan batu bara telah berhasil digunakan untuk membangkitkan listrik.
C. Reaktor Biogas
Kategori